1、救援井技術(shù)刖言近年來(lái)定向井工藝技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，為了滿足各種復(fù)雜條件下的工程需要，定向井 的井身剖面類(lèi)型也逐步做到多樣化。由兩維剖面發(fā)展到三維剖面。又由一般常規(guī)的兩維剖面 進(jìn)而出現(xiàn)了懸鏈線剖面和拋物線剖面。在定向井施工技術(shù)方面，人們由原來(lái)只能鉆大曲率半徑，發(fā)展到鉆中曲率半徑，及小 曲率半徑的水平井和多底分支井。由于新技術(shù)的不斷發(fā)展，使得定向井命中目標(biāo)點(diǎn)的準(zhǔn)確程度不斷提高。因此，利用單 獨(dú)一口定向井做為“救援井”對(duì)失控的噴井進(jìn)行壓井滅火，現(xiàn)在已是很容易做到的事情了。最近幾年，在中國(guó)成功地鉆成了幾口救援井，都順利地與噴井一次聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)了壓井 滅火的目的，這幾口井的概況如下表所示。單位：米井號(hào)井深造

2、斜點(diǎn)深度水平位移靶心距P2-1512351750346. 693. 81Y67-111581.2500371.36.84N2-13033.481050426.24.45N221461.74400281.582.59一、目標(biāo)的選擇和確定在作救援井設(shè)計(jì)的時(shí)候，先要正確的選擇“目標(biāo)區(qū)”。然后再準(zhǔn)確的確定“目標(biāo)點(diǎn)”。這 是兩種不同的概念，應(yīng)分別加以考慮。1、目標(biāo)區(qū)的選擇這里所說(shuō)的目標(biāo)區(qū)，指的是救援井的井底最終要鉆到噴井井眼的哪個(gè)部位，通常可以 供人們選擇的有兩種目標(biāo)區(qū)。其一是使救援井直接鉆到噴井的噴層位置，使兩個(gè)井眼在噴層內(nèi)互相靠近，并且聯(lián)通。 一般情況下，噴層都是處于噴井井底的時(shí)候居多。其二是選擇噴

3、井井眼中部的一個(gè)適當(dāng)位置作為救援井的目標(biāo)。這就是所謂的采用中途 攔截的辦法。一個(gè)負(fù)責(zé)鉆救援井的工程師，出于壓井效果的考慮，在設(shè)計(jì)救援井之前，必須對(duì)這兩 種目標(biāo)區(qū)加以周密的分析，作出正確的選擇。一般來(lái)說(shuō)，把救援井的目標(biāo)區(qū)定在噴層位置，是徹底封堵噴井杜絕后患的最好方法， 是比較容易實(shí)現(xiàn)壓井目的的。因?yàn)椋热皇菄妼樱ニ邢喈?dāng)大的產(chǎn)能以外，也必定是一 個(gè)滲透性或聯(lián)通性很好的層位。在噴層內(nèi)噴井井眼的周?chē)纬梢粋€(gè)泄壓區(qū)。噴層內(nèi)的氣、油 或水在這個(gè)區(qū)域內(nèi)形成以噴井為中心的向心流動(dòng)，因此，只要救援井的井眼鉆到這個(gè)泄壓區(qū) 內(nèi)，由救援井泵入的液體必然會(huì)向著噴井方向流動(dòng)，并進(jìn)入噴井。當(dāng)然，這兩個(gè)井眼相距越 近，

4、則聯(lián)通越容易。我們所鉆的P2-151救援井，完鉆時(shí)的靶心距為3.81米，完鉆后在81/2”井眼內(nèi)下 入7”套管，當(dāng)套管即將下完的時(shí)候，僅以套管下放時(shí)所產(chǎn)生的激動(dòng)壓力就使兩個(gè)井眼聯(lián) 通了。N21救援井，完鉆時(shí)靶心距4.45米，當(dāng)鉆進(jìn)時(shí)鉆頭剛剛揭開(kāi)噴層，兩個(gè)井皮膚就立 即聯(lián)通了。于是，就利用鉆進(jìn)時(shí)的原套鉆具進(jìn)行了壓井作業(yè)。Y6711救援井，靶心距6.84米，完鉆后下入5 1/2”油層套管，經(jīng)射孔壓裂僅260 大氣壓就使兩井聯(lián)通。以上所說(shuō)的是把救援井的目標(biāo)區(qū)定在噴層位置，最容易實(shí)現(xiàn)與噴井聯(lián)通的三個(gè)實(shí)際例 證。采用中途攔截的辦法，把救援井的目標(biāo)區(qū)定在噴井井身中部的一個(gè)位置，能否實(shí)現(xiàn)兩 井平通和壓井的目

5、的呢？我們不能把事情說(shuō)得絕對(duì)不行，但是，卻非常不容易，原因有以下 幾方面：（1）如果要實(shí)現(xiàn)壓井目的，則必須使兩個(gè)井眼準(zhǔn)確地碰在一起，或者兩井眼相會(huì)處 是聯(lián)通性非常好的裂縫層位，兩井之間形成無(wú)阻的孔洞式通道，僅做到這一點(diǎn)就很不容易， 因?yàn)椋M管現(xiàn)在擁有很先進(jìn)的測(cè)斜儀，但，依據(jù)它提拱的數(shù)據(jù)所給制成的井眼軌跡圖，仍然 與井眼的真實(shí)軌跡之間存在著一定的誤差。因此，要使兩個(gè)井眼絕對(duì)準(zhǔn)確地碰在一起，是很 難的。（2）既然沒(méi)有把握讓兩個(gè)井眼準(zhǔn)確地碰在一起，那么，只要兩個(gè)井眼之間相隔著一 定距離，即便實(shí)現(xiàn)了聯(lián)通，也只能是有限度的滲透性或過(guò)滬性的通道。在這種情況下，想使 壓井液在噴井中形成液柱是不可能的，從而也

6、無(wú)法達(dá)到壓井目的。N2-2井是 我們所鉆的 帶試驗(yàn)性質(zhì)的試圖用中途攔截辦法的一口救援井，設(shè)計(jì)目標(biāo)點(diǎn)處為一沙質(zhì)水層，根據(jù)計(jì)算， 兩個(gè)井眼相距2.59米，但經(jīng)過(guò)定向噴砂射孔和壓裂作業(yè)，都沒(méi)有達(dá)到聯(lián)通目的。可見(jiàn)，在 非噴層井段企圖使兩井眼聯(lián)通之不易。（3）如果真的像上面所說(shuō)的在噴井較淺的井段，救援井與噴井形成無(wú)阻聯(lián)通的話， 在噴井的噴量相當(dāng)大的情況下，不但壓井作業(yè)難于成功，反而也有可能引起救援井本身發(fā)生 井噴的危險(xiǎn)。因?yàn)樵谶@種情況下，人們必須以超過(guò)噴量和噴速的排量向救援井中泵入壓井液 才能確保在噴井中形成液注。而現(xiàn)有的設(shè)備能力是難于實(shí)現(xiàn)這樣大的排量的。這時(shí)，一旦當(dāng) 壓井液消耗待盡的時(shí)候，井內(nèi)噴出物就

7、會(huì)迅速地從救援井中上浸，進(jìn)而造成井噴。2、目標(biāo)點(diǎn)的確定所謂“目標(biāo)點(diǎn)”，指的是噴層中的井底位置。這個(gè)位置確定的準(zhǔn)確與否，對(duì)于救援井 能否與噴井順利聯(lián)通關(guān)系很大。這是作救援井設(shè)計(jì)時(shí)必須慎重考慮的問(wèn)題。一般的做法是利用噴井井眼軌跡的水平投影圖和噴井井底的垂直井深來(lái)確定目標(biāo)點(diǎn) 的校園。由此看來(lái)，噴井有沒(méi)有準(zhǔn)確的測(cè)斜數(shù)據(jù)和有關(guān)的錄井資料，對(duì)于能否準(zhǔn)確的確定目 標(biāo)點(diǎn)是很重要的。已投產(chǎn)的生產(chǎn)井發(fā)生了井噴并且井口失控的話，確定這種救援井的目標(biāo)點(diǎn)比較容易。 因?yàn)檫@種噴井的各種資料都很齊全。例如我們所鉆的P2-151和Y69-11兩口救援井，它們 的噴井都是生產(chǎn)井在修井過(guò)程中引起井噴，油層套管斷裂而造成井失控的。

8、正在鉆進(jìn)過(guò)程中而沒(méi)有完鉆的井發(fā)生了井噴并且井口失控的話，若想非常精確地確 定這種救援井的目標(biāo)點(diǎn)就比較困難。因?yàn)椋诙鄶?shù)情況下這種井在發(fā)生井噴之前，它的靠近 井底的相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)井段內(nèi)沒(méi)有測(cè)井資料，也就無(wú)法知道這個(gè)噴井準(zhǔn)確的井底位置。在這種情況下，為了要作救援井的剖面設(shè)計(jì)，人們只好先粗略地估算出一個(gè)假定的“目 標(biāo)點(diǎn)”。我們采用的方法是：首先分析與噴井相鄰近的每個(gè)已完成井的井斜數(shù)據(jù)，再結(jié)合噴 井井位在油田地質(zhì)構(gòu)造上所處的位置，并參考各井所用的井底鉆具組合，找出其底部的井眼 軌跡變化規(guī)律，然后推算出發(fā)生井噴時(shí)的井底位置。以這個(gè)位置作為救援井的目標(biāo)點(diǎn)。N2井發(fā)生井噴時(shí)的井深為2981米，而其全部的測(cè)井資料

9、只測(cè)到井深1280米，下邊 1701米的井段沒(méi)有任何測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)。1280米處實(shí)際測(cè)得的井斜數(shù)據(jù)是：井斜角1度，方位角 180度。我們通過(guò)對(duì)鄰井的數(shù)據(jù)分析、噴井井位處地層自然造斜特性的研究、和N2 1救援 井鉆進(jìn)時(shí)井眼軌跡發(fā)生的一些自然反應(yīng)，以這些資料的綜合分析結(jié)果，給我們的印象是，噴 井下部井段的井眼軌跡很可能是以0度30分的平均進(jìn)斜角向下延伸的。同時(shí)它的方位角是 以4度/100米的變化率向逆時(shí)針?lè)较蚱啤Ｍ扑愕慕Y(jié)果，得出噴井一個(gè)假定的井底位置， 恰巧落在靠噴井1280米以上井段井眼軌跡水平投影圖的閉合方位線很近的地方。于是，我 們認(rèn)定這一點(diǎn)非常可能就是噴井的井底位置。雖然如此，但我們認(rèn)為這仍是

10、一個(gè)估算的結(jié)果。能否讓不許援井準(zhǔn)確地“擊中”目標(biāo)， 還有賴于救援井施工最后階段如何控制井眼軌跡的技巧問(wèn)題，后面再作論述。為了準(zhǔn)確地確定目標(biāo)點(diǎn)，在作噴井井眼軌跡投影圖的時(shí)候，必須用當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇牌?將在地磁座標(biāo)基礎(chǔ)上測(cè)出的井斜數(shù)據(jù)加以校正，使井底位置以地理座標(biāo)的形式反應(yīng)出來(lái)。 這時(shí)計(jì)算出的井底位置是準(zhǔn)確的基本不變的地理位置。而單純用磁方位座標(biāo)作出的井眼軌跡 圖并不是井眼軌跡的永久性的真實(shí)情況。因?yàn)榇牌鞘敲磕甓荚诓粩嘧兓摹６⒕仍坏倪x擇鉆救援井之前，如何選擇好它的井口的地理位置，是很重要的。除去需要考慮地形、 地貌和交通條件之外，還要考慮下列三個(gè)問(wèn)題，即“地層的自然造斜規(guī)律”、“季節(jié)性

11、的氣候 和風(fēng)向”以及“救援井與噴井兩個(gè)井口之間的距離”。這幾個(gè)問(wèn)題直接關(guān)系著救援井能否順 利地進(jìn)行工作和救援任務(wù)的成功與失敗。當(dāng)這幾個(gè)問(wèn)題互相矛盾的時(shí)候，就要全面分析找出 其中哪個(gè)問(wèn)題是最主要而不能違紀(jì)的，哪個(gè)又是可以忽略的。1、利用地層自然造斜規(guī)律鉆定向井時(shí)，最容易控制井眼軌跡“航向”的方法是順從地層的自然造斜規(guī)律來(lái)設(shè) 計(jì)它的井身剖面和決定它的設(shè)計(jì)方位。任何一個(gè)地區(qū)，由于地質(zhì)構(gòu)造的特性，都會(huì)造成一種 井眼軌跡的自然傾斜規(guī)律。利用這個(gè)規(guī)律確定的救援井井位，可以使救援井的井眼軌跡很容 易地向著目標(biāo)點(diǎn)鉆進(jìn)，把鉆進(jìn)過(guò)程中為了調(diào)整方位而必須進(jìn)行的特殊作業(yè)次數(shù)減少到最低限 度。從而大大地加快鉆井速度，縮

12、短鉆井周期。P2-151救援井，它所要解救的噴井，位于一個(gè)老的采油開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)。在定救援井井 位的時(shí)候，我們事先收集整理了包括噴井在內(nèi)的與噴井相鄰近的共10 口井的資料。發(fā)現(xiàn)它 們的井眼軌跡都指向同一方向，并且軌跡形狀也都大致相同。于是，我們決定將救援井的井 位定在與噴井井眼軌跡的閉合方位線相反的延長(zhǎng)線上。結(jié)果，在救援井鉆進(jìn)的整個(gè)過(guò)程中， 只是在即將鉆達(dá)設(shè)計(jì)目標(biāo)之前，調(diào)整了一次方位，就順利地打中了設(shè)計(jì)目標(biāo)。發(fā)生井噴的N2井，它位于構(gòu)造的頂部略為偏北，它的救援井N2-1井的井位定在構(gòu) 造的北翼位于噴井的N4度12分W方向上。也符合地層的自然造斜規(guī)律。因而使我們?cè)趪娋?沒(méi)有下部井斜資料的情況下能夠順利

13、地實(shí)現(xiàn)救援井與噴井聯(lián)通。2、季節(jié)性氣候或風(fēng)向確定救援井井位的時(shí)候，對(duì)于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐募竟?jié)性氣候或風(fēng)向也是必須考慮的一個(gè)重 要問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，救援井的井位必須處于噴井的上風(fēng)方向。這樣，才不致讓噴井的噴出物 嚴(yán)重的污染救援井的井場(chǎng)，以保持救援井得以正常的進(jìn)行工作，尤其是當(dāng)噴井處于“龍火” 狀態(tài)的時(shí)候，這個(gè)問(wèn)題顯得更為重要。一旦風(fēng)向出了問(wèn)題，會(huì)使救援井受到很大威費(fèi)，Y69 -11救援井定井位的時(shí)候，噴井的噴出物總是往東北方向漂落，又從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)資料得 知，在那個(gè)季節(jié)里絕大部分時(shí)間都是刮西南風(fēng)。于是，我們就將救援井的井位定在噴井的南 偏西方向。這個(gè)地點(diǎn)既避免了噴出物的污染，又照顧了地形、地貌和交通條件。

14、卻把地層自 然造斜規(guī)律放在次要地位考慮了。3、救援井與噴井兩個(gè)井口之間的距離最后一個(gè)問(wèn)題是如何確定救援井與噴井兩個(gè)井口之間的距離。主要從兩個(gè)方面來(lái)考 慮。（1）確保最佳井斜角定向井工作者都很清楚，一口定向井的設(shè)計(jì)最大井斜角控制在15度至45度區(qū)間 內(nèi)最為理想，因此，凡在這個(gè)區(qū)間內(nèi)的任何一個(gè)角度，我們都稱它為“最佳井斜角”。根據(jù)這個(gè)原則，并結(jié)合人們選定的最理想的造斜點(diǎn)深度以及造斜率，就不難確定 出救援井與噴井之間的距離。我們就是用這個(gè)方法在確保救援井的設(shè)計(jì)最大井斜角處于最佳 角度區(qū)間內(nèi)的前提下，來(lái)確定它的井位的。（2）避開(kāi)地下氣串危險(xiǎn)區(qū)鉆救援井之前，事先了解掌握噴井所在地的全套地層柱狀剖面，及其

15、每個(gè)地層的 巖性是非常必要的。有時(shí)候，在噴井地區(qū)距離地表較淺的井段內(nèi)存在著礫石層或疏松砂層。這時(shí)在噴 井井口噴出大量噴出物的同時(shí)，很可能有一部分天然氣在這些礫石或砂層中，以噴井為中心 向四周蹩串，尤其是當(dāng)噴井上部井段套管發(fā)生斷裂以后，這種氣串的可能性就更大。但是， 由于噴井井口的泄壓作用，使地下氣串的范圍或距離又不會(huì)太遠(yuǎn)。如果忽略了這個(gè)問(wèn)題，誤將救援井的井位定在氣串范圍之內(nèi)。當(dāng)救援井鉆進(jìn)到這 些礫石層或砂層的時(shí)候，從噴井串過(guò)來(lái)的天然氣會(huì)突然從井口噴出。將井口噴塌以致無(wú)法下 入表層套管，招致救援井的工作被迫中斷而失敗。K10井井噴以后，最初曾在距離噴井150米處安裝一臺(tái)鉆機(jī)鉆救援井。結(jié)果當(dāng)該井

16、鉆進(jìn)到淺部礫石層時(shí)，突然發(fā)生井噴，井口噴塌無(wú)法補(bǔ)救而被迫停鉆。但當(dāng)在距離噴井300 米處安裝第二臺(tái)鉆機(jī)后，鉆到同樣這個(gè)礫石層時(shí)，只見(jiàn)到輕微的氣浸顯示，就順利地鉆穿該 層而下入了表層套管。Y69-1井井噴后，考慮到該地區(qū)淺部疏松砂層很發(fā)育，為了避開(kāi)地下氣串區(qū)域， 我們有意地將Y6911救援井的井位定在距噴井350米以外的地方。這樣設(shè)計(jì)的最大井斜角 為28度，仍屬于理想的“最佳”范圍。因而該井得以順利鉆成，沒(méi)有遇到意外的麻煩。總之，如何確定救援井的井位，要將前面提到的各種因素加以綜合考慮，才能定 出一個(gè)理想的位置。三、救援井井身剖面和井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)于救援井本身的技術(shù)設(shè)計(jì)問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況由

17、設(shè)計(jì)者靈活掌握，而 不能永遠(yuǎn)保持一個(gè)模式。這里又分井身剖面類(lèi)型的選擇和井身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。1、井身意味面類(lèi)型救援井的井身剖面類(lèi)型，最好是采用“三段制”。即垂直段、造斜段和穩(wěn)斜段。因 為這種剖面的曲線形狀簡(jiǎn)單，容易施工，方位也好控制。如果施工技術(shù)良好的話，可以最大 限度地縮短井眼的實(shí)際長(zhǎng)度。從而加快鉆速，縮短鉆井周期。當(dāng)噴井為直井的時(shí)候，如果有 必要的話，可以在靠近井底處加上一個(gè)較短的降斜井段。使救援井與噴井兩個(gè)井眼在底部井 段保持相當(dāng)近的距離平行鉆進(jìn)。這樣可以嗇兩個(gè)井眼相碰的機(jī)會(huì)。2、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)救援井套管程序的設(shè)計(jì)原則與一般的生產(chǎn)井和探井沒(méi)有很大判別。這里只討論一 下技術(shù)套管和油層套管如何與救援

18、井以壓井為目的的中心任務(wù)相適應(yīng)的問(wèn)題。技術(shù)套管的作用和一般定向井一樣，用以封固上部已鉆成的絕大部分井段，為以 后順利地鉆開(kāi)目的層奠定基礎(chǔ)。但是，我們主張它的套管鞋的下入深度不應(yīng)距離目標(biāo)點(diǎn)太近。 這個(gè)距離最低限度也不要少于100300米。因?yàn)椋?dāng)救援井鉆完設(shè)計(jì)井深后，一旦發(fā)現(xiàn)它 沒(méi)有與噴井聯(lián)通的可能性時(shí)，還可以在技術(shù)套管以下適當(dāng)位置注水泥塞后側(cè)鉆，重新尋找新 的目標(biāo)點(diǎn)。如果技術(shù)套管以下的裸眼井段太短，則當(dāng)救援井與噴井不能聯(lián)通時(shí)，將會(huì)給側(cè)鉆 工作增加很多困難。油層套管對(duì)救援井來(lái)說(shuō)，是起壓裂造成兩井聯(lián)通，以及最后進(jìn)行井作業(yè)的作用。因 此，在我們作救援井設(shè)計(jì)的時(shí)候，總是把油層套管作為備用套管來(lái)對(duì)待。也

19、就是說(shuō)，當(dāng)救援 井鉆達(dá)目標(biāo)點(diǎn)以后，如果沒(méi)有十分把握確保兩井聯(lián)通的話，就不要輕易下入這一層套管。例如，在P2-151救援井鉆開(kāi)噴層地時(shí)候，救援井并沒(méi)有發(fā)生漏失，但是噴井的噴勢(shì) 卻在此時(shí)明顯加大，這也是一種兩井聯(lián)通的微兆。因此我們才決心下入7“油層套管，結(jié)果， 僅以套管下放時(shí)產(chǎn)生的激動(dòng)壓力就使兩井聯(lián)通。又如在油層物性非常良好的采油區(qū)內(nèi)，只要救援井與噴井兩個(gè)井底之間的距離在10 米之內(nèi)，就可以果斷地下入油層套管，因?yàn)樵谶@種情況下采取壓裂聯(lián)通是很容易的。Y69一 11救援井僅以260大氣壓實(shí)現(xiàn)壓裂聯(lián)通就是例證。設(shè)計(jì)救援井的油層套管，不能用懸掛尾管的方法。因?yàn)檫@層套管要承擔(dān)壓裂任務(wù)， 而大口徑的技術(shù)套管

20、不能承受足以壓開(kāi)地層的壓力。另外，對(duì)于救援井的套管程序設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)噴井的具體情況靈活掌握，不能永遠(yuǎn) 采用一個(gè)固定的模式。例如Y69-1噴井是個(gè)井深1500米左右的淺井。按一般常規(guī)做法其井 內(nèi)最下面的一個(gè)必須用技術(shù)套管加以封固的不穩(wěn)定地層與時(shí)節(jié)層之間的距離很近。于是，我 們就破例地打破了常規(guī)做法。把10 3/4“表層套管下致井深450米，然后，用8 1/2”鉆頭 從井深500米造斜后，一直以裸眼方式鉆開(kāi)噴層，最后只下入一層5 1/2 “油層套管，固井 后再進(jìn)行壓裂聯(lián)通。即節(jié)省了一層技術(shù)套管，壓井作業(yè)又很成功。四、救援井的施工救援井的施工技術(shù)或方法與鉆一般的定向井基本相同。不過(guò)，正因?yàn)榫仍兴?

21、本身的特殊任務(wù)和目的。所以在施工中有一些問(wèn)題與一般定向井之間還是有所區(qū)別的。下面 談?wù)勎覀兊恼J(rèn)識(shí)和看法。1、靶區(qū)所有的定向井都有它的設(shè)計(jì)目標(biāo)點(diǎn)，由于鉆進(jìn)時(shí)不可能非常精確地打中目標(biāo)點(diǎn)， 所以通常又都以目標(biāo)點(diǎn)為圓心，以適當(dāng)?shù)木嚯x為半徑規(guī)定出一個(gè)目標(biāo)范圍。我們俗稱它為“靶 區(qū)”。對(duì)于一般定向井來(lái)說(shuō)，在能夠滿足地質(zhì)設(shè)計(jì)要求的前提下，可以規(guī)定出一個(gè)適當(dāng)?shù)妮^ 大的范圍。由于救援井它的主要任務(wù)是壓住噴井。因此必須要求完鉆時(shí)的井底位置距離目標(biāo) 點(diǎn)越近越好。這樣就需要規(guī)定一個(gè)相當(dāng)小的靶區(qū)范圍。通常我們是以目標(biāo)點(diǎn)為圓心，以10 米長(zhǎng)為半徑的一個(gè)圓面積作為救援井的靶區(qū)。可以肯定，凡是噴層都必定是一個(gè)滲透性或聯(lián)通性非

22、常好的地慨。在開(kāi)發(fā)一個(gè)良 好的采油區(qū)的時(shí)候，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)，一口正在鉆進(jìn)的井當(dāng)鉆開(kāi)油層之后，常常由于百米以外一 口井的壓裂作業(yè)而發(fā)生井涌或井噴，明顯地顯示出兩井聯(lián)通現(xiàn)象，基于這種情況，可以在把 握地說(shuō)，只要救援井的井底落在以10米為半徑的靶區(qū)之內(nèi)，則實(shí)現(xiàn)與噴井聯(lián)通的目的是不 成問(wèn)題的。當(dāng)然，如果救援井與噴井兩個(gè)井底相距在5米之內(nèi)，甚至不必進(jìn)行專門(mén)的壓裂作 業(yè)都可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)通。P2-151和N2-1兩個(gè)救援井的情況就是很好的例證。2、軌跡圓柱前面說(shuō)過(guò)，我們把救援井的目標(biāo)靶區(qū)規(guī)定為以噴井井底為圓心的一個(gè)10米半徑的 圓面積。同時(shí)，在施工中我們又以設(shè)計(jì)的井眼軌跡線為軸線，以10米為半徑圍繞這個(gè)軸線 形成一

23、個(gè)假想的“圓柱”，作為指導(dǎo)施工的“軌跡圓柱”。很顯然，如果使實(shí)際的井歸軌跡自始至終一直保持在這個(gè)“圓柱”內(nèi)向下鉆進(jìn)， 則最后肯定中靶無(wú)疑。這是確保救援井能夠一次“擊中”目標(biāo)最可靠的方法。不過(guò)要做到這 一點(diǎn)，就須要做很多的細(xì)致工作。很可能要多次調(diào)整方位和井斜，尤其是當(dāng)人們初次來(lái)到一 個(gè)對(duì)地層情況比較生疏的地區(qū)鉆救援井更是如此。（見(jiàn)圖1）3、實(shí)際軌跡大多數(shù)定向井工作者都清楚，雖然在鉆定向井之前都必須有一個(gè)設(shè)計(jì)的井眼軌跡 曲線，但是，在實(shí)際施工中要想讓真正的井眼軌跡絕對(duì)精確無(wú)誤地沿著設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)是不可 能的。同時(shí)，我們也不主張一定要真正的井眼軌跡非常嚴(yán)格地靠著設(shè)計(jì)曲線鉆進(jìn)。因此，在 鉆救援井的時(shí)候，

24、為了確保鉆達(dá)目標(biāo)點(diǎn)我們才規(guī)定了一個(gè)“軌跡圓柱”。其目的就是允許井 眼軌跡有一定的漂移范圍。我們認(rèn)為這個(gè)“圓柱”以10米為半徑，從技術(shù)上說(shuō)即嚴(yán)格又可 行。有時(shí)候，在一個(gè)新地區(qū)，由于對(duì)地層特性不熟習(xí)，還可以把“軌跡圓柱”的半徑 適當(dāng)放大一些，只要井眼軌跡能夠大體上與設(shè)計(jì)曲線平行鉆進(jìn)就可以。這樣，能夠把為了調(diào) 整方位和井斜而進(jìn)行的特殊技術(shù)作業(yè)次數(shù)減少到最低限度，以便縮短鉆井周期。如何掌握實(shí)際的井眼軌跡，應(yīng)注意下列幾個(gè)問(wèn)題。（1）嚴(yán)格控制狗腿嚴(yán)重度I和鉆一般定向井一樣，鉆救援井時(shí)為了確保井眼軌跡暢通無(wú)阻，必須嚴(yán)格地控制 每個(gè)井段的狗腿嚴(yán)重度。為此，現(xiàn)場(chǎng)施工者就須在鉆進(jìn)時(shí)隨時(shí)監(jiān)督每個(gè)井段的方位變化率和

25、井斜變化率。務(wù)必使這兩個(gè)變化率的綜合結(jié)果一一狗腿嚴(yán)重度，保持在3度/30米或最大不 超過(guò)4度/30米為宜。（2）選擇合理的軌跡“航線”前面說(shuō)過(guò)，允許真正的井眼軌跡脫離設(shè)計(jì)的軌跡曲線而保持適當(dāng)?shù)钠品秶@ 里所說(shuō)的“航線”，指的就是在鉆這口井時(shí)人們預(yù)先打算讓實(shí)際井眼軌跡所走的路線。那么， 為什么要選擇這個(gè)路線呢？我們認(rèn)為這里存在著救援井如何“擊中”目標(biāo)點(diǎn)技巧問(wèn)題。大多數(shù)情況下都是用“兩維”的方法設(shè)計(jì)救援井的井身剖面。可是，人們又知道， 幾乎所有的已鉆成的定向井的實(shí)際井眼軌跡都不可能是絕對(duì)的兩維剖面，而是三維剖面。另 外，本文前面已經(jīng)講過(guò)，一口未完鉆即發(fā)生井噴的噴井，往往其最底部一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的井段

26、內(nèi) 沒(méi)有測(cè)井資料，其井底目標(biāo)點(diǎn)都是人為估計(jì)的位置。因此，鉆救援井時(shí)若用簡(jiǎn)單的兩維方法， 死板地沿著設(shè)計(jì)方位線去直接“擊中”一個(gè)虛構(gòu)的目標(biāo)點(diǎn)，這對(duì)滿足兩個(gè)井眼聯(lián)通，進(jìn)而實(shí) 現(xiàn)壓井目的來(lái)說(shuō)似乎存在著一定的缺欠。我們選擇救援井軌跡“航線”的原則是：從鉛直剖面來(lái)說(shuō)，要讓實(shí)際的井眼軌跡沿著設(shè)計(jì)剖面線的上方往下鉆進(jìn)。這樣， 當(dāng)即將完鉆的時(shí)候，可以使井眼以適當(dāng)降斜的形式中靶。讓救援井與噴井兩個(gè)井眼在底部井 段互相平行靠攏，而有可能增加兩個(gè)井眼相碰的機(jī)會(huì)。因而在定向造斜井段，總是把實(shí)際最 大井斜角造得比設(shè)計(jì)最大井斜角略大2度或3度。這是我們的第一個(gè)原則。從水平投影來(lái)說(shuō)，有的井要讓實(shí)際的井眼軌跡靠在設(shè)計(jì)方位線的

27、右方鉆進(jìn)，又有 的井卻需要在設(shè)計(jì)線的左方鉆進(jìn)。這是根據(jù)每個(gè)噴井的具體情況以及井眼軌跡的自然漂移規(guī) 律，如何有利于最后中靶來(lái)決定的。在這方面，人們的一般原則如圖所示。（見(jiàn)圖23）（3）中靶前調(diào)整方位在確定了井眼軌跡所要走的路線之后，即可按照鉆一般定向井的方法施工。當(dāng)然， 最理想的情況是使井眼軌跡永遠(yuǎn)保持在“軌跡圓柱”內(nèi)鉆進(jìn)。但，由于地層造斜特性等客觀 因素的影響，井眼軌跡有可能產(chǎn)生較大漂移。因此，只要實(shí)際的井眼軌跡脫離設(shè)計(jì)剖面線不 太遠(yuǎn)，大體上能與設(shè)計(jì)線平行，就可以放心地繼續(xù)鉆進(jìn)。關(guān)鍵的問(wèn)題是，在即將完鉆之前，必須進(jìn)行調(diào)整井眼“般向”的特殊技術(shù)作業(yè)。把井底的實(shí)際方位扭轉(zhuǎn)到直接對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，然后使其

28、中靶。最后一次扭方位時(shí)的井深，距離 設(shè)計(jì)井底既不能太遠(yuǎn)，也不要過(guò)于太近。這要根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況來(lái)定。主要是必須保持井 眼有一個(gè)安全合理的狗腿嚴(yán)重度。不要使井眼軌跡產(chǎn)生嚴(yán)重的急拐彎。避免給以后的下套管 和壓井作業(yè)造成麻煩。（4）井底鉆具組合鉆定向井所用的造斜、穩(wěn)斜、降斜等各種典型模式的井底鉆具組合，在鉆救援井 時(shí)都能適用。不過(guò)，對(duì)于施工者來(lái)說(shuō)，必須做到靈活掌握運(yùn)用，不能生搬硬套。有時(shí)候，遇 到特殊的地區(qū)，典型的穩(wěn)斜鉆具組合并不能達(dá)到穩(wěn)斜的目的，而總是降斜，遇到這種情況， 我們?cè)贜2-1和N11兩個(gè)救援井曾用過(guò)微增斜鉆具組合，卻獲得了良好的穩(wěn)斜效果。如圖（見(jiàn) 圖4）。另外，為了防上井眼方位產(chǎn)生嚴(yán)重

29、的漂移，無(wú)論在增斜或穩(wěn)斜鉆具組合中，我們 經(jīng)常連續(xù)加入兩個(gè)近鉆頭扶正器。使用的效果十分良好。見(jiàn)圖44、“航向”重合追蹤鉆救援井的主要目的是使救援井與噴井能夠順利聯(lián)通，從而治服了井噴。因此就 要使這兩個(gè)井眼在噴層中相距越近越好。但是，如前面所說(shuō)的，一口未完鉆而發(fā)生井噴的井， 往往其最底部一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的井段沒(méi)有測(cè)井資料。所以定出來(lái)的目標(biāo)點(diǎn)都帶有一定的虛構(gòu)性。 在這種情況下，要想讓救援井的井眼與噴井真正的井底位置非常靠近的話，就須采取巧妙的 中靶方法。盡可能提高兩井相碰的機(jī)會(huì)率。在任何地區(qū)一個(gè)特定的區(qū)域進(jìn)行鉆井時(shí)，其所鉆成各井的實(shí)際井眼軌跡形狀，都 有一個(gè)與該區(qū)域地層自然造斜規(guī)律相適應(yīng)的共同規(guī)律。基于

30、這種現(xiàn)象和對(duì)地層自然造斜規(guī)律 的認(rèn)識(shí)，當(dāng)一口噴井缺少最下部井段測(cè)井資料，而又必須判斷確定它的井底位置以作為救援 井的目標(biāo)點(diǎn)的時(shí)候，就有了一個(gè)比較合乎邏輯的方法。在噴井為直井的情況下，為了給救援井確定目標(biāo)點(diǎn)，有的人的做法是，從噴井井 眼軌跡水平投影圖上最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)處，畫(huà)一條鉛直線向下延伸到井底。又有的人的做法是， 用最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際方位角和井斜角，從這個(gè)最后測(cè)點(diǎn)處向下畫(huà)一條斜直線向下延伸到井 底。我們認(rèn)為這兩種方法都不正確。比較合理的方法是，分析同一個(gè)區(qū)域內(nèi)與噴井相距最近的各完鉆井的測(cè)斜數(shù)據(jù)， 找出它們下部井段井眼軌跡的變化規(guī)律，包括方位變化率和井斜變化范圍的平均值。用這個(gè) 規(guī)律從噴井井眼軌跡

31、水平投影圖上最后一個(gè)測(cè)點(diǎn)處向下畫(huà)線延伸到井底所確定出來(lái)的一個(gè) 點(diǎn)，作為救援井的目標(biāo)點(diǎn)。我們發(fā)現(xiàn)，用這個(gè)方法確定出來(lái)的目標(biāo)點(diǎn)，恰恰落在與噴井上部井段水平投影圖 的閉合方位線非常靠近的地主方。通過(guò)N2-1救援井的實(shí)踐，證明用這個(gè)方法確定目標(biāo)點(diǎn)是 成功的。同時(shí)也證明前面所說(shuō)的那兩種方法不正確。即便如此，所確定出來(lái)的目標(biāo)點(diǎn)仍然不免帶有一定的虛構(gòu)性。為了讓救援井完鉆 時(shí)的井底盡可能與噴井的真實(shí)井底靠得更近，在底部井段我們采用讓兩個(gè)井的井眼軌跡“航 向”重合追蹤的方法使救援井“擊中”目標(biāo)。如圖3所示。具體的做法是，當(dāng)救援井中靶前最后調(diào)整方位的時(shí)候，把井眼軌跡的實(shí)際方位扭 轉(zhuǎn)到與噴井軌跡的閉合方位線重合，并

32、在噴井軌跡的后面向前追蹤鉆進(jìn)。這就是為什么有的 井我們讓井眼的“航線”在設(shè)計(jì)方位線的右邊鉆進(jìn)，而又有的井在設(shè)計(jì)方位線左邊鉆進(jìn)的原 因。完全是為了最后調(diào)整方位時(shí)更有利于實(shí)現(xiàn)“航向”重合追蹤的緣故N2-1救援井是在噴 井底部1701米井段內(nèi)沒(méi)有任何測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的情況下，利用我們這種思考方法實(shí)現(xiàn)一次順利聯(lián) 通的。5、裸眼聯(lián)通壓井定向井工作者，在設(shè)計(jì)或施工一口救援井的時(shí)候，必須考慮到當(dāng)鉆達(dá)目標(biāo)點(diǎn)以后 被迫使用原來(lái)鉆進(jìn)時(shí)的那套鉆具進(jìn)行壓井作業(yè)的可能性。忽略了這一點(diǎn)，便是技術(shù)上的一種 缺欠。有時(shí)候，救援井完鉆時(shí)的井底距噴井井底非常近。剛剛鉆開(kāi)噴層就發(fā)生嚴(yán)重井漏， 泥漿只進(jìn)不出。這時(shí)候就不允許或不可能再起鉆，并

33、下入壓井套管，而必須當(dāng)機(jī)立斷利用原 鉆具在裸眼內(nèi)進(jìn)行壓井作業(yè)。因此，在即將鉆開(kāi)噴層之前，最后一次下鉆的時(shí)候，鉆頭上不 要安裝噴嘴。這樣才有利于壓井時(shí)用大排量泵入壓井液或水泥漿。致于最后一趟鉆所下的鉆 具組合，仍然根據(jù)井眼軌跡能夠準(zhǔn)確鉆達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的實(shí)際需要來(lái)決定。鉆鋌柱內(nèi)帶有適當(dāng)數(shù)量 的扶正器，有利于在壓井過(guò)程中防止卡鉆。以便于壓井后能夠?qū)@具順利起出井口。N21 救援井就是用這個(gè)方法進(jìn)行壓井的。當(dāng)救援井鉆開(kāi)噴層以后發(fā)生嚴(yán)重井漏的時(shí)候，如果進(jìn)行起鉆，那是錯(cuò)誤的，并且 是非常危險(xiǎn)的。因?yàn)椋捎谠趪妼觾?nèi)噴井周?chē)箟簠^(qū)的抽吸作用，可能將救援井井眼內(nèi)泥 漿抽空而完全沒(méi)有液柱。再加上起鉆時(shí)的抽吸作用，會(huì)招致

34、救援也要發(fā)生井噴。這就是我們 為什么認(rèn)為鉆救援井的時(shí)候必須考慮到被迫利用原鉆具在裸眼內(nèi)進(jìn)行壓井作業(yè)的道理。也是 我們?yōu)槭裁丛谧髟O(shè)計(jì)的時(shí)候把油層套管作為備用套管來(lái)對(duì)待的理由。頡金玲圖 2.Vertical projection of well path coursecourseDRILL PIPESIZE:* *ENGTH:* *DRILL COLLARSIZE:* *DRILL PIPESIZE:* *ENGTH:* *DRILL COLLARSIZE:* *ENGTH:* *STABILIZERSIZE:* *LENGTH COLLARDRILL COLLARSIZE:* *LENGTH:9mSTABILIZERSIZE:* *LENGTH:* *SHOR